JP2009501287A - Safety reinforced light transmissive panel assembly - Google Patents

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Abstract

直立継目型の屋根において隣接する金属製の屋根パネルと同一の形状を有する光透過性の屋根パネルアセンブリは、ポリマー材料から作られた外部透過性パネルと、穴の開いた金属から作られた内部補強パネルとを含む。内部パネルおよび外部パネルは、互いに入れ子にされ、屋根と同一平面に配置される。クリンピング可能な側面起伏片が、補強パネルに装着されることによって、該アセンブリは、継ぎ合わせることによって近隣の屋根パネルに接続され得る。The light transmissive roof panel assembly, which has the same shape as the adjacent metal roof panel in an upright seam roof, is composed of an external transmissive panel made of polymer material and an interior made of perforated metal Including reinforcing panels. The inner panel and the outer panel are nested within each other and are flush with the roof. By attaching crimpable side reliefs to the reinforcing panel, the assembly can be connected to the neighboring roof panel by seaming.

Description

産業用の建物は、しばしば、自然光を提供しエネルギーを節約する天窓を有する。金属製の屋根のシステムを有する建物にとって、天窓または「光パネル」は、屋根システムにおいて提供され得る。光パネルは、典型的には、屋根の構造的な金属パネルの形状と同様の形状に形成された、概して透明または半透明のシート材料、および直立継目型の金属屋根システムに継ぎ合わせる金属側面を有する。光パネルは、折り重なり、金属製の屋根パネルにシールされることによって、風雨に耐える接合部を提供する。そのようなパネルの実施例が、図１に示される。   Industrial buildings often have skylights that provide natural light and save energy. For buildings with metal roof systems, skylights or “light panels” can be provided in the roof system. The light panel typically has a generally transparent or translucent sheet material formed in a shape similar to that of the structural metal panel of the roof, and a metal side that seams to an upright seam type metal roof system. Have. The light panel is folded and sealed to a metal roof panel to provide a weatherproof joint. An example of such a panel is shown in FIG.

金属製の屋根は、通常はその下側において、ブランケットまたは堅固なボード絶縁材で絶縁されるので、時に、絶縁トリムフラッシングもまた、光パネルの開口部の周りの絶縁を仕切るように提供される。これは、光パネルを介して建物内部に日光が入ることを可能にする。   Since metal roofs are usually insulated on the underside with blankets or rigid board insulation, sometimes insulation trim flashing is also provided to partition the insulation around the opening of the light panel. . This allows sunlight to enter the building through the light panel.

金属製のルーフィングに対する現在の光パネルは、その上を歩く人々に対する永久的な落下保護を何も提供していない。通常は、光パネルの軽量の、透明／半透明の材料は、新しい時には、一般的な人および／または照明機器の重さ、あるいは、降下物または落とした物体からの衝撃を支えるために十分に強い。しかし、材料が年数を重ねるにつれ、弱くなり、設計重量および衝撃を支える能力を失い得る。加えて、長年による汚れおよび／またはデブリが、光パネルを覆い、屋根の上の人々が、光パネルと隣接する金属製の屋根パネルとを区別することを困難にし得、これによって、光パネルに踏み乗る危険性を増加させる。また、火事の場合には、該材料は、溶解し、または弱まり、屋根に上がった消防士に対する危険性を引き起こし得る。   Current light panels for metal roofing do not provide any permanent fall protection for people walking on it. Usually, the light, transparent / translucent material of the light panel, when new, is sufficient to support the weight of a typical person and / or lighting equipment or the impact of falling or dropped objects strong. However, as the material ages, it can weaken and lose its ability to support design weight and impact. In addition, many years of dirt and / or debris can cover the light panel, making it difficult for people on the roof to distinguish between the light panel and the adjacent metal roof panel, thereby adding to the light panel. Increase the risk of stepping on. Also, in the case of a fire, the material can melt or weaken and pose a danger to firefighters who have risen to the roof.

建物の専門家は、新たな建物の屋根が、屋根の縁に組み込まれた天窓を有し、これによって光パネルを屋根の面よりも上に上げること、および／または安全バーシステム（図２）が光パネルに組み込まれることを要求することによって、これらの安全性の問題を解決するように試みてきた。   Building specialists have the roof of the new building have skylights built into the edge of the roof, thereby raising the light panel above the surface of the roof, and / or a safety bar system (FIG. 2) Attempts have been made to solve these safety issues by requiring that be incorporated into the light panel.

これらのアプローチの両方は、光パネルが屋根の上のどこに位置するかを知ることをより容易にし、該アプローチの両方は、人々が光パネルの上を歩いたり、その上に立ったりすることを防止する。しかし、大きな建物の多くの光パネルのそれぞれにこれらの安全機能を実装するために要求される追加の材料および労働力は、多大なものである。   Both of these approaches make it easier to know where the light panel is located on the roof, and both approaches allow people to walk on and stand on the light panel. To prevent. However, the additional materials and labor required to implement these safety features in each of the many light panels of a large building is tremendous.

人員または機器の落下を防止する、固有の構造上の強度を有するより安全な天窓に対するニーズの増加を複雑化させるように、建築法規は、光を通過させることが可能な、または光の通過が要求される屋根の領域の量を増加させている。   Building regulations are designed to allow light to pass through or to prevent the passage of light, so as to complicate the increasing need for safer skylights with inherent structural strength that prevent the fall of personnel or equipment. Increasing the amount of roof area required.

故に、求められるものは、光の透過を最大限にし、一方で、長年にわたり、火事の場合においても十分に強度のある構造を提供し、人々または機器が落下しない屋根パネルである。   Therefore, what is needed is a roof panel that maximizes light transmission while providing a sufficiently strong structure for many years, even in the event of a fire, and where people or equipment do not fall.

十分な強度を有する光パネルを提供するために、本発明は、非金属の光透過パネルの下に光透過性金属補強パネルを提供する。金属パネルは、穴が開けられることによって、光を透過し、幅広い温度範囲にわたって、所定の負荷を支え、所定の衝撃に耐える。非金属製パネルは、透明なポリマーから好適に作られる。   In order to provide a light panel having sufficient strength, the present invention provides a light transmissive metal reinforcing panel under a non-metallic light transmissive panel. When the metal panel is perforated, it transmits light, supports a predetermined load and withstands a predetermined shock over a wide temperature range. Non-metallic panels are preferably made from transparent polymers.

本発明の一実施形態において、金属補強パネルは、非金属パネルの近接に入れ子にされるように形成される。別の実施形態において、該パネルは、十分な距離を隔てられる。   In one embodiment of the present invention, the metal reinforcing panel is formed to be nested adjacent to the non-metallic panel. In another embodiment, the panels are separated by a sufficient distance.

本発明のさらに別の実施形態は、屋根の上に取り付けられるように構成された第１の光透過パネルと、該第１のパネルの下で、絶縁トリムフラッシングを提供するように構成された第２の光透過パネルとを含む。   Yet another embodiment of the present invention is a first light transmissive panel configured to be mounted on a roof, and a first light configured to provide insulating trim flushing under the first panel. 2 light transmission panels.

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照する、以下の好適な実施形態の記述から明確になる。   Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiment, which refers to the accompanying drawings.

本発明は、添付の図面に関連して以下に詳細に記述され、該図面にわたって、同様の参照番号は、一貫して対応する特徴を意味する。   The present invention is described in detail below with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to corresponding features consistently throughout the drawings.

図３を参照すると、本発明を具体化する安全補強された光透過パネルアセンブリ１００は、補強パネル１０５（図４の詳細を参照）を含み、該補強パネルは、同じように形成された光透過パネル１１０の下に入れ子にされる。側面起伏１１５は、リベット１２５などの締結具によって、補強パネルと光透過パネルとの両方に接続される。側面起伏１１５は、組み立ての間に、隣接する屋根パネルＲに、アセンブリを接続するために用いられる。   Referring to FIG. 3, a safety reinforced light transmissive panel assembly 100 embodying the present invention includes a reinforced panel 105 (see details of FIG. 4), the reinforced panel being similarly formed light transmissive. Nested under the panel 110. The side undulations 115 are connected to both the reinforcement panel and the light transmission panel by fasteners such as rivets 125. Side relief 115 is used to connect the assembly to the adjacent roof panel R during assembly.

補強パネルは、好適には、強くて軽量な、穴の開いた金属で構成され、光透過パネルに入れ子にされるように形成される。補強パネルは、火災の間に光透過パネルが破壊または溶解した場合に、人の重さを支えるように意図される。金属の合金、寸法、および重量は、幅広い所定の温度範囲にわたって補強パネルが該アセンブリを踏みつける人々の重さ、および人々または機器が落下するときに妥当に予期される衝撃に耐えるのに十分な強度を有するように選択される。   The reinforcing panel is preferably made of a strong, lightweight, perforated metal and is configured to be nested within the light transmissive panel. The reinforcing panel is intended to support the weight of a person if the light transmissive panel breaks or melts during a fire. The metal alloy, dimensions, and weight are strong enough to withstand the weight of people whose stiffening panel steps on the assembly over a wide range of predetermined temperatures and the shocks reasonably expected when people or equipment fall. Is selected.

補強パネル１０５は、光透過パネル１１０からの光を通過させる開口部またはパーホレーション１２０を有する。パーホレーションの実施例は、図１１および図１２において見られ、該パーホレーションは、設計強度の基準が適合する限り、形状、大きさおよび構成においてさまざまであり得る。好適には、パーホレーションは、パネルの表面領域の少なくとも５０％を占め、その結果として、パネルは、該パネルに注がれる光の少なくとも５０％を透過する。   The reinforcing panel 105 has an opening or perforation 120 through which light from the light transmission panel 110 passes. Examples of perforations can be seen in FIGS. 11 and 12, which can vary in shape, size and configuration as long as the design strength criteria are met. Preferably, the perforation occupies at least 50% of the surface area of the panel, so that the panel transmits at least 50% of the light poured on the panel.

光透過パネル１１０は、隣接する屋根パネルＲと実質的に同一の断面形状を有するように設計され、該隣接する屋根パネルは、例えばＢｕｔｌｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．によって作られた、ＭＲ−２４（登録商標）屋根パネルであり得る。光透過パネルアセンブリ１００は、金属製の屋根パネルに対する幾何学上の代用であるので、光パネルは、屋根のいかなる位置にも配置され得る。   The light transmissive panel 110 is designed to have substantially the same cross-sectional shape as the adjacent roof panel R, and the adjacent roof panel is manufactured by, for example, Butler Manufacturing Co., Ltd. May be MR-24® roof panels. Since the light transmissive panel assembly 100 is a geometrical substitute for a metal roof panel, the light panel can be placed anywhere on the roof.

光透過パネル１１０は、グラスファイバーで補強されたポリエステルパネル、例えばＢｕｔｌｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．によって作られたＬｉｔｅＰａｎｌ（登録商標）から構成され得る。しかし、好適には、光透過パネルは、ポリカーボネート、アクリル性のプレキシグラス、または良好な透明性を有し衝撃抵抗を提供する他のポリマー材料から構成される。そのような材料は、ガラス補強されたプラスチックよりも、より大きな光の透過性を有する。実質的に透明な材料を用いると、アセンブリの光の全体的な透過は、補強パネルによって妨げられる光を考慮しても、現在の半透明パネルと同程度に良好、またはそれよりも良好である。   The light transmission panel 110 may be a polyester panel reinforced with glass fiber, such as Butler Manufacturing Co. May be composed of LitePanl (R) made by Preferably, however, the light transmissive panel is composed of polycarbonate, acrylic plexiglas, or other polymeric material that has good transparency and provides impact resistance. Such materials have greater light transmission than glass reinforced plastics. With a substantially transparent material, the overall light transmission of the assembly is as good as or better than current translucent panels, taking into account the light blocked by the reinforcing panel .

光透過パネルを補強パネルに入れ子にすることは、汚れが集まり、虫が巣を作ることを阻止する同一平面性を促進する。光透過パネルと補強パネルとの間の近接した接触もまた、僅かなたわみの間でさえ光透過パネルを支え、そうでなければ発生し得る破損を防止する。   Nesting the light transmissive panel in the reinforcing panel promotes coplanarity that prevents dirt from collecting and insects from nesting. The close contact between the light transmissive panel and the reinforcing panel also supports the light transmissive panel even during slight deflection and prevents damage that could otherwise occur.

側面起伏片１１５は、継目のある屋根において、補強パネル１０５があろうとなかろうと、光透過パネル１１０を取り付けることを容易にする。Ｂｕｔｌｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．のＭＲ−２４（登録商標）および他の同様のルーフィングシステムにおいて、屋根を構成する金属製パネルは、近接するパネルの補足的なフランジと相互に適合するように設計された、予め形成されたエッジフランジを有する。該フランジは、互いに適合し、次いで防水で蒸気を抑制する継目を形成するクリンピングによって接合される。   The side undulations 115 make it easy to attach the light transmissive panel 110 on the seamed roof, with or without the reinforcing panel 105. Butler Manufacturing Co. In MR-24® and other similar roofing systems, the metal panels that make up the roof are pre-formed edges that are designed to interfit with the complementary flanges of adjacent panels Has a flange. The flanges are joined by crimping to fit each other and then form a waterproof and vapor-suppressing seam.

穴が開けられた補強パネルは、好適には、近接する屋根パネルよりも強い合金で構成される。強固な材料は、一般的には同程度に延性を有さないために、従来のクリンピングは、金属を衰えさせ得る。材料の破損を避け、かつ屋根において形成された他の継目と実質的に同一の特性を提供するために、側面起伏１１５は、より延性を有する金属から作られ、リベット１２５または他の適切な締結具を用いて光透過パネル１１０に装着される。側面起伏は、近接する屋根パネルに継目によって安全に接合され得る、クリンプ可能なフランジ部分１３０を提供する。   The perforated reinforcing panel is preferably made of a stronger alloy than the adjacent roof panel. Because strong materials are generally not as ductile, conventional crimping can cause the metal to decay. In order to avoid material breakage and to provide substantially the same properties as other seams formed in the roof, the side undulations 115 are made from a more ductile metal and have rivets 125 or other suitable fastenings. It is attached to the light transmission panel 110 using a tool. Side relief provides a crimpable flange portion 130 that can be safely joined by seams to adjacent roof panels.

リベット１２５は、側面起伏１１５、補強パネル１０５および光透過パネル１１０を堅固に相互接続する。好適には、マスチック（不図示）が、エッジにおいてパネルの間に配置されることによって、側面起伏が近接する屋根パネルと継ぎ合わされるときに、安全補強された光透過パネルアセンブリが、残りの屋根と一致する防水シールを提供する。   The rivet 125 firmly interconnects the side undulations 115, the reinforcing panel 105 and the light transmissive panel 110. Preferably, a mastic (not shown) is placed between the panels at the edges so that the safety reinforced light transmissive panel assembly is attached to the remaining roof when the side undulations are spliced with the adjacent roof panel. Provide a waterproof seal that matches.

図４に示されるように、トリムフラッシング「Ｆ」が、パネルのエッジの下の母屋桁（ｐｕｒｌｉｎ）にわたって取り付けられることによって、絶縁「Ｉ」を維持し、かつ該絶縁を視界から隠し、故に完成した外観を提供する。   As shown in FIG. 4, a trim flushing “F” is installed over the purlin under the edge of the panel to maintain the insulation “I” and conceal the insulation from view, thus completing Provide an appearance.

本発明の第２の実施形態において、図５および図６に例証されるが、屋根パネルアセンブリ２００は、光透過パネル２１０の下に入れ子にされる補強パネル２０５を含む。しかし、この実施形態において、トラフ形状を有することによって相当量の空気が上部パネル２１０および下部パネル２２０の間に閉じ込められる、追加の透明ポリマーパネル２２０が存在する。   In a second embodiment of the present invention, as illustrated in FIGS. 5 and 6, the roof panel assembly 200 includes a reinforcing panel 205 nested under a light transmissive panel 210. However, in this embodiment, there is an additional transparent polymer panel 220 where having a trough shape constrains a significant amount of air between the upper panel 210 and the lower panel 220.

図７は、補強パネル３０５がリブ３４０および３４５を有し、該リブは絶縁を制限し、隠す際にトリムフラッシングＦの代用として作用する、第３の実施形態を示す。隣接のリブ３４０および３４５は、パネルを長手方向のねじ曲げに対して補強するチャネルを共に定義し、所定の温度範囲にわたって、妥当に予期された、または所定の負荷および衝撃に耐えるために十分な強度を有する。内部リブ３４０は、絶縁「Ｉ」のエッジを制限することによって心地よい眺めを提供し、外部リブ３４５は、該絶縁を捉えるか、または締め付けることによって、該絶縁を位置に保持する。この締め付けはまた、湿気が入り込み、絶縁を低下させることを阻止する。望まれる場合には、接着剤（不図示）が、リブ３４０に向いている絶縁を接続するために用いられ得る。   FIG. 7 shows a third embodiment in which the reinforcing panel 305 has ribs 340 and 345 that act as a substitute for the trim flashing F in limiting insulation and concealing. Adjacent ribs 340 and 345 together define a channel that reinforces the panel against longitudinal thread bending and is strong enough to withstand a reasonably anticipated or predetermined load and impact over a given temperature range. Have Inner rib 340 provides a pleasing view by limiting the edge of insulation “I”, and outer rib 345 holds the insulation in position by capturing or clamping the insulation. This tightening also prevents moisture from entering and reducing insulation. If desired, an adhesive (not shown) can be used to connect the insulation facing the ribs 340.

本発明の第４の実施形態が、図９および図１０において示される。ここでは、第２の光透過パネル４６０が、透明パネル４１０と補強パネル４０５との間に配置される。第２の光透過パネル４６０は、任意の実質的に透明な材料によって、可能な場合には光透過パネル４１０と同一の材料によって構成される。図１０において、下部パネル４６０が、補強パネル４０５に置かれて示されるが、他の配置も可能である。複数の透明パネルが、少量の停滞空気を捉え、外部温度から建物の内部を絶縁する。該少量の空気は、光透過パネル上に次に起こる結露を形成し得る、凝結および堆積物を低減し得、故に良好な光の透過を維持する。   A fourth embodiment of the present invention is shown in FIGS. Here, the second light transmission panel 460 is disposed between the transparent panel 410 and the reinforcing panel 405. The second light transmission panel 460 is made of any substantially transparent material, and if possible, the same material as the light transmission panel 410. In FIG. 10, the lower panel 460 is shown placed on the reinforcement panel 405, although other arrangements are possible. Multiple transparent panels capture a small amount of stagnant air and insulate the interior of the building from outside temperatures. The small amount of air can reduce condensation and deposits that can form subsequent condensation on the light transmissive panel, and thus maintain good light transmission.

本発明は、最良に適し得るＢｕｔｌｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．の製品に関して記述されたが、本発明は、他の金属製の屋根パネルおよびシステムとの使用に適合可能である。   The present invention is best suited to Butler Manufacturing Co. Although described with respect to other products, the present invention is adaptable for use with other metal roof panels and systems.

本発明は多くの変形および修正がなされるので、前述の記述および図面は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の単なる例示として見なされるべきである。   Since the invention is subject to many variations and modifications, the foregoing description and drawings are to be considered merely as illustrative of the invention as defined by the appended claims.

図１は、屋根における従来のフラッシュ天窓の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a conventional flash skylight on a roof. 図２は、天窓の上に配置された従来のヘビーワイヤグリッドの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a conventional heavy wire grid disposed on a skylight. 図３は、パネルの長さに直角な面から取られた本発明の第１の実施形態の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the first embodiment of the present invention taken from a plane perpendicular to the length of the panel. 図４は、図３の一部分の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG. 図５は、本発明の第２の実施形態の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a second embodiment of the present invention. 図６は、図５の一部分の拡大図である。6 is an enlarged view of a part of FIG. 図７は、本発明の第３の実施形態の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a third embodiment of the present invention. 図８は、図７の一部分の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a part of FIG. 図９は、本発明の第３の実施形態の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a third embodiment of the present invention. 図１０は、図９の一部分の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of a portion of FIG. 図１１は、穴の開いた金属製補強パネルの代替的な形状を示す。FIG. 11 shows an alternative shape of a perforated metal reinforcement panel. 図１２は、穴の開いた金属製補強パネルの代替的な形状を示す。FIG. 12 shows an alternative shape of a perforated metal reinforcement panel.

Claims (7)

部分的に湾曲した表面を有する、連続で実質的に透過性の第１のパネルと、
光透過性パネルに入れ子になり、該光透過性パネルに接続された、不連続な金属補強の第２のパネルであり、該第２のパネルは、該第１のパネルの力学的な強度よりも実質的に大きな強度を有する、第２のパネルと
を備えている、屋根パネルアセンブリ。 A continuous, substantially transmissive first panel having a partially curved surface;
A discontinuous metal reinforced second panel nested in and connected to the light transmissive panel, the second panel being more than the mechanical strength of the first panel. A roof panel assembly comprising: a second panel also having substantially greater strength. 前記金属補強パネルは、前記透過性パネルを用いて蒸気抑制シールを形成する、請求項１に記載の屋根パネルアセンブリ。   The roof panel assembly of claim 1, wherein the metal reinforcement panel forms a vapor suppression seal using the permeable panel. 前記補強パネルは、該補強パネルが意図される前記屋根の一部分の輪郭に一致する輪郭を有する、請求項１に記載の屋根パネルアセンブリ。   The roof panel assembly of claim 1, wherein the reinforcing panel has a contour that matches a contour of a portion of the roof for which the reinforcing panel is intended. 延性金属から作られ、前記透過性パネルの対向する側に接続され、前記屋根に前記補強パネルと該透過性パネルとを接続する、１組の側面起伏片をさらに備えている、請求項１に記載の屋根パネルアセンブリ。   2. The method according to claim 1, further comprising a set of side reliefs made of ductile metal, connected to opposite sides of the permeable panel and connecting the reinforcing panel and the permeable panel to the roof. The roof panel assembly as described. 前記第２のパネルは、２組の平行なリブを有し、該リブは、該リブと前記透過性パネルとの間の絶縁材の層の縁を固定するように構成される、請求項１に記載の屋根パネルアセンブリ。   The second panel has two sets of parallel ribs, the ribs configured to secure an edge of a layer of insulation between the ribs and the transmissive panel. A roof panel assembly as described in. １組のトリムフラッシング片をさらに備えており、該トリムフラッシング片は、該トリムフラッシングと前記補強パネルとの間の絶縁材のそれぞれの縁を固定する、請求項１に記載の屋根パネル。   The roof panel of claim 1, further comprising a set of trim flushing pieces, the trim flushing pieces securing respective edges of the insulation between the trim flushing and the reinforcing panel. 前記不連続な補強金属パネルは、該補強金属パネルに注ぐ光のうちの少なくとも５０％を透過するように穴が開けられる、請求項１に記載の屋根パネル。   The roof panel of claim 1, wherein the discontinuous reinforced metal panel is perforated to transmit at least 50% of the light that pours into the reinforced metal panel.
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